西湖大学33岁海归博导：爱开飞机、玩游戏，“我的实验室不打卡”

 

文|《中国科学报》记者王兆昱

2019年6月，28岁的陈子博度过了一个不太开心的假期。他精心规划的课题研究，刚刚被同行率先发表在Nature上，这对于初到美国加州理工学院做博后的他，是个沉重打击。站在复活节岛的巨人石像前，陈子博瞬间没了玩的心情。

回到实验室后，导师Michael Elowitz却给出了不同的看法：“首先，这证明你有能力提出高质量课题，并且幸运的是，尚未投入过多沉没成本。”闻言，陈子博不再沮丧，而是迅速去思索新的课题。

2024年12月，已经回国并全职加入西湖大学的陈子博在Science上发表了一项历时5年的成果——首次在哺乳动物细胞中用蛋白质合成神经网络。陈子博为论文第一作者兼共同通讯作者。

这位年轻的PI继承了导师的乐观和豁达。他的实验室里，学生“不打卡”；他经常和学生一起并肩写论文，学生直呼其名。

虽然只有33岁，陈子博的人生履历却很丰富：经历了14年在海外做科研的日子，师从诺奖得主David Baker和麦克阿瑟天才奖得主Michael Elowitz。他的业余爱好是驾驶小型私人飞机、玩《塞尔达传说》。正如他说，做科研就像在游戏大作中“开地图”，发现未知的那一刻最美妙。

  ?

陈子博（最后排左一）实验室合照

基于蛋白质的人工神经网络

发表于2024年12月的这篇论文，已经是陈子博的第四篇Science论文。该研究证明了“利用合成蛋白在活细胞中构建模拟人工神经网络，来进行复杂信号分类的可行性”。

人体内的细胞每天都在做“选择题”——它们天然地处理多种分类线索，例如应激和发育信号，以启动接下来的细胞功能，最终产生不同的结果。

比如，免疫细胞根据它们检测到的信号对威胁做出反应；p53信号通路决定了细胞是修复损伤还是自我毁灭，从而预防癌症。

科学家一直在努力创造能够在细胞内复制这种决策过程的人工系统。现有的大多数尝试依赖于DNA或RNA，而DNA或RNA还需要进一步翻译为蛋白质来执行功能，导致整个过程缓慢且“不那么直接”。

陈子博等人并未使用基于DNA或RNA的系统，而是在活细胞（人的肾脏细胞）中设计了一个完全基于蛋白质的系统。这个系统可以处理多种信号并根据这些信号做出决策，例如决定是维持生存还是接受程序性细胞死亡。

  ?

历时5年，论文登上Science

谈起课题灵感的来源，陈子博提到了一位同行——加州理工学院生物工程系教授钱璐璐。

2018年，钱璐璐实验室在试管中实现基于DNA的神经网络，可以识别手写数字，该成果曾引发科学界关注。而陈子博的这项成果，则是在活细胞内实现基于蛋白质的神经网络，可以对细胞内的信号进行分类。

早在2010年，在新加坡国立大学生命科学系读本科的陈子博通过学校提供的暑期研究机会，进入加州理工学院Erik Winfree实验室进行DNA纳米技术的研究。在Erik Winfree实验室，陈子博第一次领略到，DNA在试管中可以被构建成各种美妙的形状，譬如一个纳米级的笑脸、几纳米的三角形，甚至用DNA做纳米机器人。

年轻人的脑海中总会蹦出新想法。陈子博开始琢磨：除了在试管中，能否在细胞中构建起生物神经网络？这就需要使用另一种不同于DNA的生物分子——蛋白质来完成了。

在Erik Winfree的建议下，陈子博决定本科毕业后，申请做David Baker（2024年诺贝尔化学奖得主）的博士生。

从那时起，同一领域，不同的研究方向，命运的齿轮开始转动。

当记者问及研究的实用价值时，陈子博提出了一个“遥远的愿景”——未来若能在免疫细胞中构建神经网络，就可以更精确地识别癌细胞，用于癌症的治疗。

“当然，这还是一种设想。”陈子博补充说。

  ?

陈子博 图源：西湖大学官网

“出走”14年

幼时，陈子博梦想当个宇航员，飞往无垠的星空。

1991年出生于杭州的他，从小就意识到自己是个“i人”。比起和人打交道，他更沉浸于对世界的探索中。百科全书和科幻杂志堆满了他的书桌。

爱看书的习惯却给少年陈子博添了一副近视眼镜。他只好放弃做宇航员，将飞行之梦埋在心底。在高中学习期间，他逐渐对生物课产生浓厚兴趣。

17岁那年，他背起行囊，前往新加坡国立大学读本科。专业是生命科学，辅修生物物理——用物理视角来探索生物问题，比如建模、对生物分子做受力分析等。

作为世界顶尖大学，新加坡国立大学为本科生提供了很好的平台。充实的学习生活冲淡了异国他乡的陌生感给陈子博带来的不适。大一暑假，陈子博就进入实验室接触科研。大二暑假，他前往加州理工学院Erik Winfree实验室，研究DNA折纸技术。

2013年，陈子博本科毕业，申请到华盛顿大学读博。他的导师有两位：一位是上文提到的David Baker，其实验室方向是蛋白质设计；另一位是擅长编程以模拟蛋白质的Frank DiMaio。

陈子博这样评价David Baker：“他是我见过最纯粹的科学家。”这位诺奖得主在生活中有些不修边幅，衣服、鞋子破了洞，就拿透明胶粘住。然而，他却能记住当时实验室80多个人在做的各种课题。

为保持专注，David Baker雇佣了多位助理来做科研之外的事，如写基金申请、日程安排、与工业界建立联系等。他将所有精力都投入课题研究，以及指导实验室的成员。

“前一天和谁聊了什么，他第二天都记得。”陈子博告诉《中国科学报》，David Baker将实验室比作一个巨大的神经网络。每个人都是神经元，他则确保神经元和神经元连在一起，产生新的东西。

  ?

David Baker 图源：华盛顿大学蛋白质设计研究所

另一位导师Frank DiMaio曾是David Baker的博士后。在美国，做完博后能留在同一所学校担任教职非常困难，Frank DiMaio却因其突出才能，成为华盛顿大学的副教授。陈子博回忆，这位年轻的导师对学生非常“supportive（支持）”，教会自己很多编程知识。

陈子博在加州理工学院的博士后导师Michael Elowitz也是一位“大佬”，其被认为是现代合成生物学的开山鼻祖。2001年，还在读博的Michael Elowitz就在Nature上发表了合成生物学领域的第一篇文章。他还是美国霍华德·休斯医学研究所（HHMI）研究员，同时也是麦克阿瑟天才奖得主。

Michael Elowitz没有丝毫架子，他思维开放，随性灵活。面对“课题被抢发”这样的事，他似乎天然地能看到硬币的“B面”，做出更乐观的解读。这种好心态自然也影响了陈子博。

在Michael Elowitz实验室的那些日子，让陈子博找到了“家的感觉”。

  ?

Michael Elowitz 图源：加州理工学院官网

从本科到博士后，14年的海外生涯深刻塑造了这位年轻的科学家。陈子博坦言，正是这段经历让他获得了更广阔的国际视野，形成对科研的独特理解。

“你会发现，这个世界有许多不同的想法，它们可以并存并互相激发。不同的想法、性格和行为方式都可以被包容，这是科研的魅力之一。”陈子博说。

一个“没有毒”的实验室

2022年8月，陈子博结束了14年的海外科研生涯。回到杭州后，他全职加入西湖大学，任特聘研究员、西湖大学孟学助理教授。

杭州，不仅是陈子博心心念念的家乡，更承载着他的小小心愿：建立一片沃土——一个“没有毒”的实验室，培养一批纯粹的、正直的、对科研充满热情的年轻科学家。

“没有毒”的实验室，意味着导师和学生互相尊重、没有恶性竞争和“非常”压力的环境。在这里，大家可以自由地探索科学问题，愉快且包容地合作。

去年冬天，一名学生的产出几乎为0，不做实验、不改论文。在后来的聊天中，那个学生告诉陈子博，那段时间背部不舒服，百度查询后怀疑自己得了绝症，因此意志十分消沉。

陈子博听后非常共情。他想起自己有次脚疼，通过一番谷歌搜索后，也怀疑自己得了骨癌。将这段经历分享给学生后，师生俩一起哈哈大笑。

  ?

疑似“身患绝症”的吴笑渔同学

陈子博的办公室永远对学生敞开。办公室中有一个大大的沙发，对着显示屏。在这里，陈子博常常与学生一起写论文，“并肩战斗”。学生大多喊他“子博”，不加“老师”二字。

有一次，一名学生写论文时，靠在陈子博办公室的沙发上睡着了。陈子博忍住笑，“偷拍”下学生的睡颜，发到课题组群里。学生一觉醒来，才发现自己“出名”了，群里一片欢乐。

  ?

睡着的彭毅同学

陈子博在闲暇时间喜欢用Switch玩《塞尔达传说》。“未知的东西就是一片云，里面有什么你也不知道，只能往不同方向伸触手。”对陈子博而言，只要能够探索未知，无论科研还是游戏，都一样有趣。

除了打游戏，陈子博还有个更酷的爱好：开飞机。

在加州理工学院做博后时，陈子博在一位中国校友范斯腾（现任南方科技大学地球与空间科学系副教授）的介绍下，加入了学校的飞行俱乐部（Caltech Flying Club）——一个由飞行爱好者们创立的非营利性俱乐部。在这里，租赁飞机的价格比市场价低很多。

从此，他开始了飞行训练。

2019年，陈子博拿到了私人飞行执照，这意味着他可以驾驶小型飞机并带人飞行。他的理论考试得了满分，这让俱乐部教练大吃一惊——这个中国小伙子是他见过的第一个考满分的人。

比私人飞行执照更高一级的，是仪表飞行员执照。它意味着飞行员可以不依赖目视而仅靠仪表来驾驶飞机，从而在恶劣天气条件下安全飞行。2022年1月，就在儿子出生前一周，陈子博考取了仪表飞行员执照。

那个小时候想做宇航员的男孩，并未停止飞行。

  ?

陈子博（左一）带朋友开飞机

论文链接：

https://doi.org/10.1126/science.add8468

参考资料：

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38402944/

http://www.stemcell8.cn/thread-231638-1-1.html

文中图片除特殊标明外，均为受访者供图